登录
一、填空题。
1.如图所示,当用镊子夹取物体时,镊子就相当于
1.如图所示,当用镊子夹取物体时,镊子就相当于
费力
（选填“省力”或“费力”）杠杆。若要用较小的力夹起物体,则手压的地方应尽量靠近C
点。答案
1.费力 C
解析
【分析】首先，判断杠杆类型需对比动力臂与阻力臂的大小：镊子的支点在顶端连接处，手施加的力为动力，夹取物体处的力为阻力，动力臂小于阻力臂，因此是费力杠杆。根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越大，所需动力越小，因此要减小夹取物体的力，需增大动力臂，手压的位置应靠近阻力作用点（C点），这样动力臂会变长，从而用更小的力夹起物体。
【解析】1. 杠杆类型判断：镊子作为杠杆，支点为顶端，动力作用点是手按压处，阻力作用点是夹物体处。动力臂是支点到动力作用线的距离，阻力臂是支点到阻力作用线的距离，动力臂小于阻力臂，故为费力杠杆。2. 减小动力的方法：根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，阻力$F_2$和阻力臂$L_2$不变时，增大动力臂$L_1$可减小动力$F_1$，因此手压的地方应尽量靠近阻力作用点C，使动力臂变长，所需力更小。
【答案】费力；C
【知识点】杠杆的分类；杠杆平衡条件的应用
【点评】本题结合生活中常见的镊子考查杠杆相关知识，需明确杠杆五要素，再通过动力臂与阻力臂的关系判断杠杆类型，利用平衡条件分析省力情况，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
【解析】1. 杠杆类型判断：镊子作为杠杆，支点为顶端，动力作用点是手按压处，阻力作用点是夹物体处。动力臂是支点到动力作用线的距离，阻力臂是支点到阻力作用线的距离，动力臂小于阻力臂，故为费力杠杆。2. 减小动力的方法：根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，阻力$F_2$和阻力臂$L_2$不变时，增大动力臂$L_1$可减小动力$F_1$，因此手压的地方应尽量靠近阻力作用点C，使动力臂变长，所需力更小。
【答案】费力；C
【知识点】杠杆的分类；杠杆平衡条件的应用
【点评】本题结合生活中常见的镊子考查杠杆相关知识，需明确杠杆五要素，再通过动力臂与阻力臂的关系判断杠杆类型，利用平衡条件分析省力情况，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
2. 如图所示，手柄
粗
（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；螺纹密
（选填“密”或“稀”）一些的螺丝钉拧起来更省力。答案
2.粗 密
解析
【分析】
要解决这道题，需结合简单机械的省力原理分析：
1. 螺丝刀的手柄属于轮轴，轮轴实质是可转动的杠杆，根据杠杆平衡条件，阻力和阻力臂一定时，动力臂越大越省力。手柄越粗，轮的半径越大，动力臂越大，因此更省力。
2. 螺丝钉的螺纹相当于斜面，斜面是省力机械，高度一定时，斜面越长越省力。螺纹越密，相当于斜面总长度越长，因此拧起来更省力。
【解析】
1. 螺丝刀的手柄是轮轴，动力作用在轮上，根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，当阻力和阻力臂不变时，轮（手柄）越粗，动力臂越大，所需动力越小，故手柄粗的螺丝刀更省力。
2. 螺丝钉的螺纹可看作斜面，斜面省力公式为$F=\frac{Gh}{L}$，拧螺丝钉时克服的阻力（类似$Gh$）一定，螺纹越密，斜面长度$L$越长，所需动力$F$越小，故螺纹密的螺丝钉拧起来更省力。
【答案】
粗；密
【知识点】
轮轴、斜面
【点评】
本题考查简单机械在生活中的应用，结合杠杆和斜面的省力原理即可解答，属于基础题，体现了物理知识与生活的联系。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，需结合简单机械的省力原理分析：
1. 螺丝刀的手柄属于轮轴，轮轴实质是可转动的杠杆，根据杠杆平衡条件，阻力和阻力臂一定时，动力臂越大越省力。手柄越粗，轮的半径越大，动力臂越大，因此更省力。
2. 螺丝钉的螺纹相当于斜面，斜面是省力机械，高度一定时，斜面越长越省力。螺纹越密，相当于斜面总长度越长，因此拧起来更省力。
【解析】
1. 螺丝刀的手柄是轮轴，动力作用在轮上，根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，当阻力和阻力臂不变时，轮（手柄）越粗，动力臂越大，所需动力越小，故手柄粗的螺丝刀更省力。
2. 螺丝钉的螺纹可看作斜面，斜面省力公式为$F=\frac{Gh}{L}$，拧螺丝钉时克服的阻力（类似$Gh$）一定，螺纹越密，斜面长度$L$越长，所需动力$F$越小，故螺纹密的螺丝钉拧起来更省力。
【答案】
粗；密
【知识点】
轮轴、斜面
【点评】
本题考查简单机械在生活中的应用，结合杠杆和斜面的省力原理即可解答，属于基础题，体现了物理知识与生活的联系。
【难度系数】
0.8
3.如图所示，G=80 N，在力F的作用下，滑轮以0.4 m/s的速度匀速上升，不计摩擦及滑轮重，则物体的速度为
0.8
m/s；力F的大小为160
N。答案
3.0.8 160
解析
【分析】
本题考查动滑轮的特殊应用，需明确动滑轮常规使用与反向使用的差异。首先，该滑轮为动滑轮，当拉力作用在滑轮轴上时，物体挂在绳子自由端，此时物体的速度与滑轮速度的关系为：相同时间内，物体移动的距离是滑轮移动距离的2倍，因此物体速度是滑轮速度的2倍；其次，滑轮匀速运动，受力平衡，向上的拉力F需承担两段绳子的拉力，每段拉力等于物体重力，据此可计算力F的大小。
【解析】
1. 计算物体速度：动滑轮反向使用时，绳子自由端（物体）的速度是滑轮速度的2倍，已知滑轮速度$v_{轮}=0.4\ \mathrm{m/s}$，因此物体速度$v_{物}=2v_{轮}=2×0.4\ \mathrm{m/s}=0.8\ \mathrm{m/s}$。
2. 计算力F的大小：不计摩擦及滑轮重，滑轮匀速上升，受力平衡，滑轮受到向上的拉力F，向下的两段绳子拉力，每段拉力等于物体重力G，故$F=2G=2×80\ \mathrm{N}=160\ \mathrm{N}$。
【答案】
0.8；160
【知识点】
动滑轮的特点；力的平衡
【点评】
本题易错点在于混淆动滑轮常规使用与反向使用时力和速度的关系，解题关键是正确分析滑轮的运动和受力特点，属于对动滑轮知识点的灵活应用考查。
【难度系数】
0.3
本题考查动滑轮的特殊应用，需明确动滑轮常规使用与反向使用的差异。首先，该滑轮为动滑轮，当拉力作用在滑轮轴上时，物体挂在绳子自由端，此时物体的速度与滑轮速度的关系为：相同时间内，物体移动的距离是滑轮移动距离的2倍，因此物体速度是滑轮速度的2倍；其次，滑轮匀速运动，受力平衡，向上的拉力F需承担两段绳子的拉力，每段拉力等于物体重力，据此可计算力F的大小。
【解析】
1. 计算物体速度：动滑轮反向使用时，绳子自由端（物体）的速度是滑轮速度的2倍，已知滑轮速度$v_{轮}=0.4\ \mathrm{m/s}$，因此物体速度$v_{物}=2v_{轮}=2×0.4\ \mathrm{m/s}=0.8\ \mathrm{m/s}$。
2. 计算力F的大小：不计摩擦及滑轮重，滑轮匀速上升，受力平衡，滑轮受到向上的拉力F，向下的两段绳子拉力，每段拉力等于物体重力G，故$F=2G=2×80\ \mathrm{N}=160\ \mathrm{N}$。
【答案】
0.8；160
【知识点】
动滑轮的特点；力的平衡
【点评】
本题易错点在于混淆动滑轮常规使用与反向使用时力和速度的关系，解题关键是正确分析滑轮的运动和受力特点，属于对动滑轮知识点的灵活应用考查。
【难度系数】
0.3
4. 如图所示,用一个动滑轮提升重物,物体重400 N,滑轮重20 N(不计绳重和摩擦),绳子自由端匀速竖直向上的拉力F=
第4题图 第5题图
210
N,若拉力F的方向向右倾斜一些,如图中虚线所示,则拉力将变大
(选填“变大”“变小”或“不变”)。第4题图 第5题图答案
4.210 变大
解析
【分析】
要解决这道题，需分两步分析：①当拉力竖直向上时，利用动滑轮的省力特点计算拉力；②当拉力方向倾斜时，根据杠杆平衡条件判断力的变化。首先，动滑轮竖直拉时，不计绳重和摩擦，拉力等于总重的一半；当拉力倾斜时，动力臂减小，结合杠杆平衡条件即可判断拉力变化。
【解析】
1. 计算竖直拉力：动滑轮竖直向上拉时，承担总重的绳子段数$n=2$，总重为物体重力与动滑轮重力之和，即$G_{总}=G_{物}+G_{轮}=400N+20N=420N$，不计绳重和摩擦，拉力$F=\frac{G_{总}}{n}=\frac{420N}{2}=210N$。
2. 分析倾斜拉力：当拉力方向倾斜时，拉力的力臂（动力臂）会变小，而动滑轮的阻力（总重）和阻力臂（滑轮的半径，不变），根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，阻力与阻力臂的乘积不变，动力臂减小，因此动力$F$会变大。
【答案】
210；变大
【知识点】
动滑轮的特点、杠杆平衡条件
【点评】
本题考查动滑轮的受力分析和杠杆平衡条件的应用，是简单机械部分的基础题，易错点在于拉力倾斜时力臂变化对拉力的影响，需明确力臂的概念才能正确判断拉力变化。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需分两步分析：①当拉力竖直向上时，利用动滑轮的省力特点计算拉力；②当拉力方向倾斜时，根据杠杆平衡条件判断力的变化。首先，动滑轮竖直拉时，不计绳重和摩擦，拉力等于总重的一半；当拉力倾斜时，动力臂减小，结合杠杆平衡条件即可判断拉力变化。
【解析】
1. 计算竖直拉力：动滑轮竖直向上拉时，承担总重的绳子段数$n=2$，总重为物体重力与动滑轮重力之和，即$G_{总}=G_{物}+G_{轮}=400N+20N=420N$，不计绳重和摩擦，拉力$F=\frac{G_{总}}{n}=\frac{420N}{2}=210N$。
2. 分析倾斜拉力：当拉力方向倾斜时，拉力的力臂（动力臂）会变小，而动滑轮的阻力（总重）和阻力臂（滑轮的半径，不变），根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，阻力与阻力臂的乘积不变，动力臂减小，因此动力$F$会变大。
【答案】
210；变大
【知识点】
动滑轮的特点、杠杆平衡条件
【点评】
本题考查动滑轮的受力分析和杠杆平衡条件的应用，是简单机械部分的基础题，易错点在于拉力倾斜时力臂变化对拉力的影响，需明确力臂的概念才能正确判断拉力变化。
【难度系数】
0.6
5.如图所示为自动升降单杆晾衣架,顶盒中有牵引装置,甲、乙是连接牵引装置和水平晾杆的竖直钢丝绳,水平晾杆上有7个挂衣孔,相邻两孔间距相等,甲、乙钢丝绳悬挂晾杆的点分别与1号、7号孔中心对齐。现把重30 N的衣服(含衣架)挂在5号孔(不计晾杆和绳的重力,不计摩擦和空气阻力)。绳甲对晾杆的拉力为$ F_{甲} $,绳乙对晾杆的拉力为$ F_{乙} $,则$ F_{甲} $
小于
(选填“大于”“小于”或“等于”)$ F_{乙} $,此时绳甲对晾杆的拉力$ F_{甲} $为10
N。答案
5.小于 10
解析
【分析】
本题可将水平晾杆视为杠杆，结合杠杆平衡条件和受力平衡分析拉力大小。首先明确晾杆的受力：甲绳向上的拉力$F_{甲}$、乙绳向上的拉力$F_{乙}$、衣服向下的重力$G$（30N），作用在5号孔。设相邻挂衣孔间距为$L$，确定各力对应的力臂，再通过杠杆平衡条件计算$F_{甲}$，结合受力平衡得到$F_{乙}$，进而比较两者大小。
【解析】
设相邻两挂衣孔间距为$L$，将水平晾杆看作杠杆，以乙绳的作用点（7号孔处）为支点，根据杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即$F_{甲}×L_{甲}=G×L_{G}$。
其中，甲到乙的距离（力臂$L_{甲}$）为$6L$（1号孔到7号孔共6个间隔），重力$G$到乙的距离（力臂$L_{G}$）为$2L$（5号孔到7号孔共2个间隔），代入$G=30N$得：
$F_{甲}×6L=30N×2L$
两边约去$L$，解得$F_{甲}=\frac{30N×2}{6}=10N$。
再根据晾杆受力平衡，向上的总拉力等于向下的总重力，即$F_{甲}+F_{乙}=G$，因此$F_{乙}=G-F_{甲}=30N-10N=20N$，故$F_{甲}$小于$F_{乙}$。
【答案】
小于；10
【知识点】
杠杆平衡条件、受力平衡
【点评】
本题以实际晾衣架为载体，考查杠杆平衡条件的应用，关键是正确确定各力的力臂，结合受力平衡分析拉力关系，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题可将水平晾杆视为杠杆，结合杠杆平衡条件和受力平衡分析拉力大小。首先明确晾杆的受力：甲绳向上的拉力$F_{甲}$、乙绳向上的拉力$F_{乙}$、衣服向下的重力$G$（30N），作用在5号孔。设相邻挂衣孔间距为$L$，确定各力对应的力臂，再通过杠杆平衡条件计算$F_{甲}$，结合受力平衡得到$F_{乙}$，进而比较两者大小。
【解析】
设相邻两挂衣孔间距为$L$，将水平晾杆看作杠杆，以乙绳的作用点（7号孔处）为支点，根据杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即$F_{甲}×L_{甲}=G×L_{G}$。
其中，甲到乙的距离（力臂$L_{甲}$）为$6L$（1号孔到7号孔共6个间隔），重力$G$到乙的距离（力臂$L_{G}$）为$2L$（5号孔到7号孔共2个间隔），代入$G=30N$得：
$F_{甲}×6L=30N×2L$
两边约去$L$，解得$F_{甲}=\frac{30N×2}{6}=10N$。
再根据晾杆受力平衡，向上的总拉力等于向下的总重力，即$F_{甲}+F_{乙}=G$，因此$F_{乙}=G-F_{甲}=30N-10N=20N$，故$F_{甲}$小于$F_{乙}$。
【答案】
小于；10
【知识点】
杠杆平衡条件、受力平衡
【点评】
本题以实际晾衣架为载体，考查杠杆平衡条件的应用，关键是正确确定各力的力臂，结合受力平衡分析拉力关系，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.5
